[发明专利]一种煤矿用大直径螺旋钻进装备及方法

权利要求书

1.一种煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：包括液压转驱机构、主顶推机构、大直径螺旋钻杆、大直径螺旋钻头、防火花套管、定向钻头和定向钻杆，其中大直径螺旋钻头安装在大直径螺旋钻杆的头部，所述定向钻头安装在定向钻杆的头部，大直径螺旋钻杆为管状结构，大直径螺旋钻头为环形结构，定向钻杆可通过转接头连接在大直径螺旋钻头的头部，大直径螺旋钻杆和定向钻杆的尾部均可连接在液压转驱机构的动力输出端，所述液压转驱机构安装在主顶推机构上，该主顶推机构可驱动液压转驱机构、以及大直径螺旋钻杆和/或定向钻杆推进或退回；

所述煤矿用大直径螺旋钻进装备还包括防火花套管，大直径螺旋钻杆外部设有用于将钻孔产生的杂削排出的螺旋叶片，大直径螺旋钻以及螺旋叶片插装在防火花套管内，且所述防火花套管可与大直径螺旋钻杆协同推进或退回。

2.根据权利要求1所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述大直径螺旋钻杆的内径与所述定向钻杆的外径相匹配。

3.根据权利要求1所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述大直径螺旋钻头为爪状，使得大直径螺旋钻头钻进产生的杂削可通过大直径螺旋钻头的间隙进入到防火花套管中。

4.根据权利要求1所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述防火花套管主体为钢制套管，钢制套管的内壁镶嵌采用聚酰胺材料注塑成型的内嵌套。

5.根据权利要求1所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述煤矿用大直径螺旋钻进装备还包括至少一个夹持器，该夹持器设置在防火花套管的行进路径上，所述夹持器主题为环状结构，夹持器上设有用于承托防火花套管直线移动的滚轮。

6.根据权利要求5所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述夹持器具有用于调节高度夹持器位置的高度调节机构；所述夹持器上的滚轮通过径向调节结构安装夹持器主体上，以调节滚轮承托面的径向位置。

7.根据权利要求1所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述定向杆为中空结构，定向钻头的尾部设有激光发射器，主顶推机构上设有与激光发射器匹配的激光接收标靶，该激光接收标靶与激光发射器配合用于监控定向钻头的钻进方向是否偏移。

8.根据权利要求1所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于：所述主顶推机构包括行进滑轨、导向光轴和推进油缸，所述液压转驱机构可滑动的安装在行进滑轨上，推进油缸的伸出端连接在液压转驱机构的后方，所述导向光轴上套装有导向活动结构，导向活动结构安装与液压转驱机构连接，所述推进油缸可推动液压转驱机构沿行进滑轨直线移动并由导向光轴导向。

9.一种煤矿用大直径螺旋钻进方法，使用如权利要求1-8任一项所述的煤矿用大直径螺旋钻进装备，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、将煤矿用大直径螺旋钻进装备稳固在已经掘好的煤矿井下工作巷道内；

步骤2、液压转驱机构夹持定向钻杆同步旋转定向钻头，钻出符合设计线路的导向孔；

步骤3、利用液压转驱机构将大直径螺旋钻杆和大直径螺旋钻头套在定向定向钻杆的尾部；液压转驱机构带动大直径螺旋钻杆和大直径螺旋钻头按照定向钻杆的轨迹钻进；

步骤4、成孔后，依次起拔出定向钻杆及大直径螺旋钻杆。